Leifeld entwickelt, produziert und vertreibt Werkzeugmaschinen zur spanlosen Metallumformung. Wir sind einer der führenden Anbieter in den Umformtechnologien Drücken, Drückwalzen, Projizieren, Profilieren und Einziehen.
Drücken
Beim Metalldrücken (engl.: Metal Spinning) nach DIN 8584 wird eine Ronde (Scheibe) durch
spanlose Umformung mit einer Rolle in einen rotations-symmetrischen Hohlkörper
umgewandelt.
DAS DRÜCKVERFAHREN IM DETAIL
Eine Vorform wird gegen ein Drückfutter gespannt und in Rotation versetzt. Die Drückrolle
formt die Vorform dann Stufe für Stufe um, bis der Werkstoff auf das Drückfutter gebracht
ist. Rotierende Werkzeuge erzeugen dabei beim ebenfalls rotierenden Werkstück vielfältige
Mantellinienformen, sodass die endgültige Form des Werkstücks erzeugt und die Oberfläche
geglättet wird.
In gleicher Aufspannung lassen sich noch vielfältige Zusatzbearbeitungen durchführen, wie
etwa das Nachprofilieren von Konturbereichen, die Abtrennung von Rand- oder Bodenbereichen,
das Bordieren der Aussenkanten, etc.. So lassen sich nahezu beliebige Hohlkörper mit
komplizierter bzw. komplexer Geometrie, mit engsten Toleranzen und besten Oberflächen
herstellen.
DIE VORTEILE DES DRÜCKENS
Die Vorteile des Drückens liegen ganz klar in der Wirtschaftlichkeit und der Flexibilität.
Materialeinsparungen und die Möglichkeit nahezu beliebiger Formänderungen bei geringen
Werkzeugkosten und schnellen Fertigungsläufen machen das Drücken zur wettbewerbsfähigen
Alternative zu anderen Verfahren, wie z.B. dem Tiefziehen.
Durch die hohe Kaltverfestigung ist die Verwendung kostengünstigerer Werkstoffe möglich, die
Stabilität des Fertigteils und die notwendige erhöhte Festigkeit können dennoch garantiert
werden. Enormes Einsparungspotenzial von Material und Gewicht ist die Folge.
Die Werkzeuge (Drückrollen) sind beim Drücken größtenteils nicht an die Geometrie der
Werkstücke gebunden. Deswegen lassen sich Geometrieänderungen in nahezu beliebigen
Werkstückbereichen durch einfache Programmänderungen herbeiführen.
Drückwalzen
Das Drückwalzen (engl.: Flow Forming) ermöglicht die Herstellung von nahtlosen rohrförmigen
Metallteilen. Typisch für das Drückwalzen ist die hohe Maßhaltigkeit bei gleichzeitig sehr
geringer Rautiefe der Werkstückinnenoberfläche. Daher werden durch dieses Verfahren bevorzugt
Hydraulikzylinder, Getriebeteile, Antriebswellen, Kochtöpfe, Schaltgestänge und dergleichen
hergestellt.
DAS DRÜCKWALZVERFAHREN IM DETAIL
Eine Vorform wird auf den Dorn aufgeschoben und verdrehsicher eingespannt. In der Regel 3,
oder mehr, mit gleicher Geschwindigkeit drehende Drückwalzen drücken radial auf das rotierende
Werkstück, sodass der Werkstoff in axialer Richtung ausweicht. Die Wandstärke wird dabei
reduziert und das Werkstück verlängert.
DIE VORTEILE DES DRÜCKWALZENS
Häufig wird das Verfahren auch als Zylinder-Drückwalzen oder Strecken bezeichnet, bei dem man
zusätzlich zwischen dem Vorwärtsstrecken und dem Rückwärtsstrecken unterscheidet. Wesentliches
Kriterium dafür, welches Verfahren zum Einsatz kommt ist die Frage ob das Werkstück ein
reines Rohr ist, oder ob es einen Boden hat und gespannt werden kann. Im Fale des
Vorwärtsstrecken ist es ausserdem möglich Verzahnungen einzuformen, und somit eine
Vielzahl unterschiedlicher, innenverzahnter Getriebeteile spanlos herzustellen.
Profilieren
Beim Profilieren (engl.: Profiling) werden in mehreren Arbeitsschritten Kerben, Rillen
o.ä. in eine Ronde oder Vorform geformt. Die wichtigsten Varianten sind das Spalt-, Falt- und
Rollverfahren. Auch die Nabenanformung gehört zur Technologie Profilierien.
DAS PROFILIEREN IM DETAIL
Eine Vorform oder Ronde wird zwischen Hauptspindel und Reitstockspindel gespannt und in
Rotation versetzt. In mehreren Arbeitsschritten werden nun nacheinander, jeweils
unterschiedliche Profillierrollen and das Werkstück herangeführt. Die Profile der Rollen
sind so aufeinander abgestimmt, dass sie aufeinander aufbauen und schließlich die finale
Endkontur des Werkstückes erzeugen.
DIE VORTEILE DES PROFILIERENS
Durch das spanlose Profilieren werden optimale Materialeigenschaften und enge Toleranzen
erzielt, was speziell für sicherheitsrelevante Bauteile wie z.B. Bremskomponenten wesentlich
ist. Durch geringen Materialeinsatz und kürzeste Taktzeiten ist außerdem noch die massive
Kosteneinsparung hervorzuheben.
Projizieren
Beim Projizieren (engl.: Shear Forming) wird eine Ronde oder Vorform durch die Projizierrollen
an die Außenkontur des Werkzeugs angelegt. Das Projizieren ist ein inkrementelles Umformverfahren,
das eigentlich dem Drücken zugeordnet wird.
DAS PROJIZIEREN IM DETAIL
Eine Ronde oder Vorform wird zwischen dem Drückfutter und der Reitstockanpressscheibe eingespannt
und in Rotation versetzt. Parallel zur Außenkontur des Werkzeuges wird diese Ronde durch die
Projizierrollen umgeformt und an das Werkzeug angelegt. Im Gegensatz zum stufenweisen Drücken
wird das Material dabei in nur einem Überlauf angelegt: das Metall wird von einer Ebene in eine
andere projiziert.
DIE VORTEILE DES PROJIZIERENS
Die Vorteile des Projizierdrückens liegen in der Einfachheit des Prozesses. Sämtliche konisch
zulaufenden Bauteile mit einem Winkel größer 18° können innerhalb einer einzigen Drückstufe
projiziert werden. Da es sich beim Verfahren um eine reine Materialverschiebung handelt,
lässt sich die Änderung der Wanddicke des Fertigteils optimal berechnen. Während sich die
Projizierdrückrolle parallel zum Drückfutter bewegt, wird die Wand abhängig vom Konus-Winkel
immer dünner (S1 = S0 * sinα). Es werden enge Toleranzen und polierfähige Oberflächen erzielt.
Einziehen
Beim Einziehen (engl.: Necking-In) wird der Durchmesser der Vorform stufenweise reduziert,
also eingezogen. Das Verfahren eignet sich speziell zum Schließen von Rohren für Druckbehälter,
Gasflaschen oder sonstige Metallflaschen. Es können sowohl Behälterböden als auch Behälterhälse
eingezogen und dauerhaft gasdicht verschlossen werden.
DAS EINZIEHEN IM DETAIL
Die in einer Induktionsanlage außerhalb der Einziehmaschine erhitzte Vorform wird durch eine
automatische Beschickungseinrichtung im Backenspannfutter der Maschine gespannt und in
Rotation versetzt. Eine Einziehrolle, die auf einem 100°-Schwenksupport installiert ist,
verschiebt schrittweise Material aus dem Rohr zum Rotationsmittelpunkt. Die Anzahl der
Schwenkschritte bestimmt dabei die Wandstärke im entstehenden Boden bzw. Hals des Behälters.
Eine Wandstärkenverdickung bis zu 10x t0 ist möglich. Um Schlackeeinschlüsse im
Rotationszentrum zu vermeiden, sorgt ein optionaler Schneidbrenner für eine homogene
Materialverteilung und letztlich für die Gasdichtigkeit des Behälters.
DIE VORTEILE DES EINZIEHENS
Beim Einziehen lässt sich der Wandstärkenverlauf im Bereich der Durchmesserreduktion
optimal bestimmen. Kurze Rüstzeiten und Taktzeiten sowie Prozessicherheit in der Herstellung
bei gleichbleibender Materialqualität sorgen für eine kostengünstige Fertigung.
